Twin roll strip casting 공정으로 제조된 Al 3003 합금의 저주기 피로 변형 거동에 미치는 열처리의 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 Strip casting 공정으로 제조된 Al 3003 합금의 저주기 피로 특성에 미치는 후 열처리 영향에 대하여 조사하였다. 쌍롤 박판 주조(twin roll strip casting) 공정을 이용하여 두께 8mm, 폭 400mm의 Al 3003 합금 스트립을 제조, 사용하였다. Strip casting 공정으로 제조된 Al 합금에서는 일반적인 Al 합금의 미세 조직과 다르게 급냉 응고 조직인 globular type 의 dendrite가 관찰되었다. 이러한 급냉 응고 조직은 열처리(450℃/6h, 공냉) 이후 다소 치밀화되고 조대해지는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 전 Al 3003 F 소재와 열처리 후 Al 3003 O 소재 의 XRD 및 EPMA 분석 결과 Al 기지에 Al6(Mn, Fe) 및 a-Al(Mn, Fe)Si 상들이 관찰되었다. 상기 상들은 열처리 이후 미세하고 고르게 분포되는 것을 FE-SEM 및 TEM 결과를 통하여 확인할 수 있었다. 기본적인 기계적 특성 평가를 위하여 F 소재와 O 소재의 상온 인장 시험을 수행하였다. F 소재의 항복 강도는 120.78MPa，최대 인장 강도는 166.18MPa 그리고 연신율은 19.86%로 얻어졌다. 열처리 후 O 소재의 항복 강도는 F 소재보다 10 MPa 낮아졌고 최대 인장 강도는 유사한 값을 나타냈으며 연신율은 약 4.5% 증가하는 결과를 나타내었다. 저주기 피로 시험은 stress ratio(R) =-1, strain rate = 1x10<SUP>-3</SUP>/s, low cycle fatigue limit = 10<SUP>4</SUP> 으로 상온에서 수행하였다. 저주기 피로 시험 결과 열처리 후 O 소재가 열처리 전 F 소재보다 저주기 피로 특성이 우수하게 나타났다. 저주기 피로 파단면과 파단면의 단면을 분석/관찰하였으며, 열처리 후 피로 특성(수명)이 우수한 것은 강화상들의 미세하고 고른 분포와 급냉 응고 조직의 치밀화에 기인하는 것을 알 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• REFERENCES